Τι είναι ακριβώς δυναμική περιοχή;

November 11, 2021

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Τι είναι ακριβώς δυναμική περιοχή;

Τι είναι ακριβώς δυναμική περιοχή;

Η έννοια της δυναμικής περιοχής εμφανίζεται συχνά στις συζητήσεις εφαρμοσμένης μηχανικής. Αλλά τι ακριβώς αυτός ο όρος σημαίνει; Πώς εφαρμόζεται στα ηλεκτρονικά κυκλώματα και τα συστήματα;

Στον τομέα εφαρμοσμένης μηχανικής, δίνουμε περισσότερη έμφαση στην ακρίβεια και τη σαφήνεια. Δεν είναι εύκολο να συζητηθούν οι τεχνικές λεπτομέρειες, οι μαθηματικές σχέσεις, και οι προδιαγραφές απόδοσης. Μπορούμε να καταστήσουμε τους στόχους ευκολότερους να διαχειριστούμε και τα προϊόντα μέσω της προσεκτικής χρήσης και της λεπτομερούς κατανόησης των σχετικών όρων.

Ένας όρος που αντιμετωπίζεται συχνά από τους ηλεκτρολόγους μηχανικούς «δυναμική περιοχή». Προτού να συνεχίσετε, περάστε ένα λεπτό προσπαθώντας να δώσει έναν ακριβή και περιεκτικό καθορισμό. Μπορεί να είναι δύσκολο, ελπίζω ότι το ακόλουθο άρθρο μπορεί να σας βοηθήσει να καταλάβετε αυτόν τον καθορισμό.

Στατική και δυναμική περιοχή

Όσο ξέρω, ο όρος «στατικό πεδίο» δεν υπάρχει. Αλλά μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για να διευκρινίσουμε τη φύση της δυναμικής περιοχής.

«Η σειρά» αναφέρεται στον τομέα της αλλαγής μεταξύ δύο ορίων. «Στατικός» προέρχεται από ένα ελληνικό ρήμα σχετικό με να σταθεί ή να σταθεί ακόμα. Επομένως, η στατική σειρά αναφέρεται σε έναν τομέα της πιθανής αλλαγής στην οποία ο περιορισμός δεν επηρεάζεται από την ανάγκη για την ενεργό και απρόβλεπτη μετακίνηση των φαινομένων εισαγωγής ή παραγωγής μεταξύ των ανώτερων και χαμηλότερων ορίων.

«Δυναμικό» είναι ουσιαστικά το αντίθετο «στατικού» - περιγράφοντας τα πράγματα που κινούνται συνεχώς και αλλάζουν. Για τη δυναμική περιοχή, έχουμε ακόμα ανώτερο και χαμηλότερα τα όρια, αλλά αυτά τα ανώτερα όρια ισχύουν για τα συστήματα υποκείμενα στις συνεχείς αλλαγές στα φαινόμενα εισαγωγής ή παραγωγής, και συλλαμβάνουν τη δυνατότητα του συστήματος σχετικά με τους λειτουργούντες όρους που απεικονίζουν τη δυναμική φύση του σχετικού σήματος.

Εξετάζοντας τις ανωτέρω πληροφορίες, στον τομέα της ηλεκτρικής εφαρμοσμένης μηχανικής, η δυναμική περιοχή διευκρινίζει τη σειρά των πιθανών ή αποδεκτών τιμών ότι ένα δυναμικό σήμα μπορεί να υποθέσει πότε παραδίδεται ή παράγεται από ένα δεδομένο σύστημα.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Τι είναι ακριβώς δυναμική περιοχή;  0

Χαρακτηριστικό παράδειγμα-ανθρώπινο όραμα

Το ανθρώπινο οπτικό σύστημα έχει μια αξιοπρόσεκτη δυνατότητα να αλλάξει το ποσό εισαγωγής. Μπορούμε να δούμε τους κυματισμούς στη λίμνη στο σεληνόφωτο, και τα άσπρα πανιά που στον εκθαμβωτικό μεσογειακό ήλιο. Η σειρά φωτεινότητας ότι το ανθρώπινο μάτι είναι ευαίσθητο διαιρείται σε 14 μεγέθη: το χαμηλότερο όριο είναι περίπου 10-6 καντέλες ανά τετραγωνικό μέτρο (cd/m2), και το ανώτερο όριο είναι περίπου 108 cd/m2.

Αυτός ο μέσος όρος ότι η δυναμική περιοχή του ανθρώπινου οπτικού συστήματος είναι 1014; Όχι, επειδή η σειρά φωτεινότητας προαναφερθείσα περιλαμβάνει την ευαισθησία των κυττάρων κώνων και των κυττάρων ράβδων, και αυτοί οι δύο βιολογικοί φωτοδέκτες δεν μπορούν να λειτουργήσουν συγχρόνως (το σύστημα χρειάζεται πραγματικά αυτό παίρνει έναν μακροπρόθεσμο στη μετάβαση από τον τρόπο υψηλός-φωτεινότητας στον τρόπο χαμηλός-φωτεινότητας). Επομένως, αυτή η σειρά δεν είναι κατάλληλη για τα σήματα εισαγωγής που αλλάζουν δυναμικά μεταξύ του ανώτερου και χαμηλότερα των ορίων, με αυτόν τον τρόπο περιοριστικός το σύστημα σε ένα συγκεκριμένο σύνολο λειτουργούντων όρων.

Προκειμένου να καθοριστεί η δυναμική περιοχή της ανθρώπινης ελαφριάς ανίχνευσης, πρέπει να αξιολογήσουμε τη δυνατότητά μας να αντιληφθούμε τη σειρά της φωτεινότητας κατά την εξέταση μια σκηνή. Εάν υιοθετούμε μια ακριβέστερη ερμηνεία της δυναμικής περιοχής, δεν έχουμε την άδεια για να αλλάξουμε το μέγεθος μαθητών, επειδή αυτό είναι ισοδύναμο με την αλλαγή του ανώτερου ή χαμηλότερου ορίου με την αύξηση ή τη μείωση του κέρδους.

Υπολογισμός και έκφραση της δυναμικής περιοχής

Η δυναμική περιοχή είναι πραγματικά μια αναλογία: μέγιστο επίπεδο σημάτων/κατώτατο επίπεδο σημάτων.

Οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί τείνουν να χρησιμοποιήσουν τα ντεσιμπέλ για να εκφράσουν τις μεγάλες αναλογίες (όπως το κέρδος op amp), και η δυναμική περιοχή δεν είναι καμία εξαίρεση. Παραδείγματος χάριν, εάν η δυναμική περιοχή ενός συστήματος παρακολούθησης τάσης είναι 80db, το μέγιστο ανιχνεύσιμο επίπεδο εισαγωγής είναι 10.000 φορές μεγαλύτερο από το κατώτατο ανιχνεύσιμο επίπεδο εισαγωγής.

Σε ένα οπτικό σύστημα, η δυναμική περιοχή εκφράζεται συνήθως ως στάση. Αναφέρεται στην αύξηση ή τη μείωση δύο παραγόντων. Εάν η δυναμική περιοχή μιας ψηφιακής κάμερα είναι 8 φακοί, κατόπιν όταν η φωτεινότητα του φωτεινότερου μέρους που διαιρείται με τη φωτεινότητα του σκοτεινότερου μέρους είναι λιγότερο ή ίσο προς 256 (=28), η σκηνή μπορεί να αναπαραχθεί καλά.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Τι είναι ακριβώς δυναμική περιοχή;  1

Η αξία DB στρογγυλεύεται σε μια δεκαδική θέση, και η αξία στάσεων στρογγυλεύεται στο κοντινότερο τρίτο σημείο στάσεων.

Δυναμική περιοχή στα ηλεκτρονικά συστήματα

Ο ακόλουθος παρέχει τα παραδείγματα της δυναμικής περιοχής στους διαφορετικούς τύπους κυκλωμάτων.

Digital-to-analog μετατροπέας

Εάν εξετάζουμε την παραγωγή, η δυναμική περιοχή της ΠΑΧ καθορίζεται από το ψήφισμα. Η μικρότερη διαφορετική από το μηδέν αξία παραγωγής είναι 1, και η μεγαλύτερη αξία παραγωγής είναι (2N-1), όπου το Ν είναι ο αριθμός κομματιών της παραγμένης ψηφιακής λέξης. Επομένως, η σειρά δυναμικής παραγωγής ενός 14 μπιτ ΠΑΧ είναι (214-1) =16383. Αυτό μπορεί επίσης να εκφραστεί ως 84,3 DB ή 14 στάσεις.

Η δυναμική περιοχή του σήματος εισαγωγής δεν είναι τόσο απλή, επειδή το χαμηλότερο όριο καθορίζεται από το ποσό θορύβου στο αναλογικό κυματοειδές, και ο θόρυβος επηρεάζεται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες ή η ρύθμιση κέρδους του μεταβλητού ενισχυτή κέρδους πριν από το ADC.When το ανώτερο όριο της τάσης αναφοράς είναι 2,5 Β και το πάτωμα θορύβου είναι 1 MV, η δυναμική περιοχή είναι 2.5/1×10-3≈68 DB.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Τι είναι ακριβώς δυναμική περιοχή;  2

Ένας ειδικός τύπος δυναμικής περιοχής αποκαλούμενος πλαστός-ελεύθερη δυναμική περιοχή (SFDR) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ποσολογήσει τη γραμμικότητα ενός κυκλώματος.

Αισθητήρας εικόνας

Σε έναν αισθητήρα CCD, το ανώτερο όριο της οπτικής ανίχνευσης είναι ο αριθμός ηλεκτρονίων που μπορεί να αποθηκευτεί σε ένα εικονοκύτταρο, και το χαμηλότερο όριο είναι ο αριθμός ηλεκτρονίων σχετικών με το σκοτεινό θόρυβο και το διαβασμένο θόρυβο. Υποθέστε ότι ένα εικονοκύτταρο μπορεί να κρατήσει 40.000 ηλεκτρόνια. Εάν ένα σκοτεινό εικονοκύτταρο θορύβου παράγει 5 ηλεκτρόνια σε έναν δεδομένο χρόνο έκθεσης και λαμβάνει πρόσθετα 10 ηλεκτρόνια στην ανάγνωση, η δυναμική περιοχή είναι 40000/(5 + 10) = 68,5 DB ή περίπου 11 στάσεις.

Αναμίκτης RF

Ο αναμίκτης μπορεί να εκτελέσει τη μετατροπή συχνότητας, έτσι διαδραματίζει έναν σημαντικό ρόλο στο σχέδιο του συστήματος ραδιοσυχνότητας. Όταν ο αναμίκτης αρχίζει να εκθέτει την απαράδεκτη μη γραμμικότητα, το επίπεδο δύναμης εισαγωγής καλείται σημείο συμπίεσης 1db. Αυτό αντιστοιχεί στο ανώτερο όριο που χρησιμοποιείται για να υπολογίσει τη δυναμική περιοχή, ενώ το χαμηλότερο όριο είναι ο αριθμός θορύβου του αναμίκτη.